为达到最佳的灭蚊效果,小明应选用的粘胶类型为_______。
【答案】 最大 灯座断路 2.5 4.5 A
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选0~3V的量程,且与灯泡并联;电流表与灯泡串联,注意电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出;如下图
(2)[2]闭合开关S前,为了保护电路,滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值最大处。 (3)[3]灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,电压表并联的电路断路,灯泡完好,所以灯座断路。
(4)[4]灯泡在额定电压2.5V时正常工作,所以调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为2.5V。
[5]电流表选择0~3A量程,分度值为0.1A,电路中的电流为1.8A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×1.8A=4.5W
4.PmaxU02(3V)2???0.45W在探究电路的实验中,几个小伙伴将电阻R、标有4R04?5Ω“2.5V”字样的小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路,并把变阻器的滑片移到了连入阻值最大端,电源为6V稳压直流输出,如图所示。请完成下列问题:
实验次数 电阻两端电压U1/V 灯两端电压U2/V 1 2 3 4 1.0 2.2 2.8 3.0 0.5 1.5 2.5 2.8 电流I/A 0.10 0.22 0.28 0.30 小灯泡亮度 不亮 偏暗 正常 极亮 (1)如果用电压表分别测量R与L的电压,请用笔面线将电路连接完整______;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,记录4组测量数据在表格中。分析U2与I的值,可发现的实验结论是:①小灯泡的电阻是变化的,当通过电流增大使灯丝的温度升高时其电阻会变______;②小灯泡的亮度决定于______;(选填代号:A.通过灯的电流、B.灯两端的电压、C.灯的实际功率)
(3)通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;小敏认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对小敏此观点的评价是______。(需说明理由)
【答案】或
变大 C 错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用电压表分别测量R与L的电压,如图所示电压表V2已经并联在灯泡L两端,想在只需将电压表V1按照电流正极进、负极出的原则并联在定值电阻R两端,可将电压表V1的负接线柱与定值电阻R的右接线柱或者灯泡L的左接线柱连接即可,如图所示
或
(2)[2]四次实验灯泡L两端的电阻分别为
RL1?RL2?RL3?RL4?U210.5V??5Ω I10.10AU221.5V??6.8Ω I20.22AU232.5V??8.9Ω I30.28AU242.8V??9.3Ω I40.30A可知,当通过电流增大使灯丝的温度升高时,灯泡的电阻会变大。 [3]四次实验灯泡L的实际功率分别为
P实1?UL1I1?0.5V?0.10A?0.05W P实2?UL2I2?1.5V?0.22A?0.33W P实3?UL3I3?2.5V?0.28A?0.7W P实4?UL4I4?2.8V?0.30A?0.84W
随着通过电流变大,灯泡的实际功率变大,亮度也变亮,可知小灯泡的亮度决定于灯的实际功率,故应该选择C。
5.点睛:本题考查的是测量灯的功率的实验,考查了电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算及数据处理与误差分析.在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。实验步骤如下:
(1)连接电路时,开关应处于_____(填“闭合”或“断开”)状态。
(2)小明连接了图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,要求滑片向左移动时电流变小。 (______)
(3)连好电路后,按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后,接下来的操作是_____,记下电流表的示数I2。 ③用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于1.5V,请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法:_____。
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的I﹣R图象,得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成_____比。
(4)探究完电流与电阻的关系后,小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率,选取的小灯泡上标有“0.3A”字样,估计它的额定功率为1.5W,电流表的“0~0.6A”和“0~3A”量程完好,电压表的“0~3V”量程完好,“0~15V”量程已损坏,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”字样。连接电路时,小明实验操作正确,闭合开关时,电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V;接着他边思考边实验,改进电路后,当将滑动变阻器的滑片P移至中点(连入电路中的电阻为25Ω)时,灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。
根据以上的叙述回答下列问题。
①该同学判断小灯泡正常发光的依据是_____。 ②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。 (______)
③小灯泡的额定功率是_____W。
【答案】断开 移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为
1.5V 详见解析 反 电流表的示数为0.3A 1.35
【解析】 【详解】
(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)[2]滑片向左移动时电流变小,说明变阻器连入电路的电阻增大,滑动变阻器接右下接线柱,与定值电阻串联;因为电源电压为2节新电池,电源电压为3V,电路的最小电阻为5Ω,电路的最大电流为:
I=
U3V?=0.6A, R5Ω所以电流表选用0﹣0.6A的量程,且电流表串联在电路中,如下图所示:
(3)①当电路中接入的电阻为R1时,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数I1;
②[3]用R2替换R1接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数I2;
③[4]用R3替换R2接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大。解决的办法:换用最大阻值更大的滑动变阻器(或换用电压较低的电源); ④[5]由图乙可知:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比; (4)①[6]当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时,灯泡正常发光; ②[7]灯泡额定电压约为
UL=
P1.5W?=5V>3V, I0.3A而电压表0~15V量程已经损坏,因此不能用电压表测灯泡电压,可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,实验电路图如图所示:
③[8]闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值50Ω,电源电压
U=UV+IR滑最大=2V+0.2A×50Ω=12V;
灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是25Ω,灯泡两端电压
UL′=U﹣I′R=12V﹣0.3A×25Ω=4.5V,
灯泡额定功率
6.P额=U额I额=4V×0.2A=0.8W.聪聪在实验室中找到学生电源,四个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω ), “25Ω 1A\的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导 线若干,完成了下列电学实验. (一)探究“电流与电阻的关系”
(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将 电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处;